Explorador de Banco de Dados Espectral

Cada espectro selecionado gera o mesmo conjunto de grandezas — tanto para espectros do banco de dados quanto para suas próprias medições:

• Radiometria: irradiância E_e em W/m², comprimento de onda de pico, comprimento de onda do centroide, FWHM da linha principal e a fração formadora de ozônio abaixo de 240 nm.
• Frações: UV-C, UV-B, UV-A2, UV-A1, UV-A, faixa visível e IR — cada uma como irradiância e como percentual da radiação total.
• Fotometria e cor: iluminância E_v, eficácia luminosa da radiação K em lm/W, cromaticidade x e y, u′ e v′ conforme CIE 1976, temperatura de cor correlata e índice de reprodução de cor R_a.
• Segurança fotobiológica: irradiância efetiva actínica E_s com o tempo de exposição permitido até 30 J/m², o tempo UV-A até 10.000 J/m² e o risco de luz azul E_B com o tempo até 100 J/m².
• Espectros de ação: irradiância, eficiência e dose com efeito microbicida — separadamente para Bacillus subtilis (s_bakt) e para o enterobacteriófago MS2 (s_MS2) —, além da irradiância com efeito eritêmico e de vitamina D, bem como o efeito melanópico com mel-EDI e mel-DER.
• Dose: exposição radiante H_e e todas as doses ponderadas para a duração de exposição definida.

Os valores aparecem como blocos para a curva principal e como tabela comparativa entre todos os espectros selecionados; ambos podem ser exportados como arquivo CSV ou como relatório em PDF.

Todas as integrais são formadas com a regra do trapézio na grade de medição nativa do espectro. Os espectros de ação são interpolados linearmente para essa grade e definidos como zero fora de seu domínio; o espectro em si nunca é reamostrado. Se a faixa medida não cobrir totalmente o domínio de um espectro de ação, o Explorer sinaliza a grandeza afetada.

Os limites de banda seguem a definição da CIE: UV-C 100–280 nm, UV-B 280–315 nm, UV-A2 315–340 nm, UV-A1 340–400 nm, UV-A 315–400 nm, visível 380–780 nm, IR acima de 780 nm. As grandezas fotométricas e colorimétricas vêm de V(λ) conforme CIE 1924 / ISO 23539 e as funções de correspondência de cores CIE 1931 (2°): E_v = 683 lm/W · ∫ E(λ) · V(λ) dλ. A temperatura de cor correlata resulta da menor distância ao lugar geométrico planckiano no plano uv CIE 1960 e permanece vazia quando a cromaticidade está muito distante dele — o que é a regra para lâmpadas excimer e LEDs de banda estreita. O índice de reprodução de cor R_a segue a CIE 13.3-1995 com oito amostras de cor de teste, adaptação de von Kries e U*V*W*.

As grandezas fotobiológicas usam S(λ) conforme ICNIRP / EN 14255-1 / EN 62471 (actínico, limite de 30 J/m²), o limite de UV-A de 10.000 J/m², B(λ) conforme EN 62471 (luz azul, 100 J/m²), o espectro de ação eritematoso conforme ISO 17166 / CIE S 007, o espectro de ação da vitamina D conforme CIE 174:2006, o espectro de ação melanópico conforme CIE S 026:2018 e dois espectros de ação microbicidas separados: s_bakt(λ) para Bacillus subtilis conforme Cabaj et al. 2002 (Water Supply 2(3), 175–181, 200–400 nm) e s_MS2(λ) para o enterobacteriófago MS2 conforme Beck et al. 2015 (Water Research 70, 27–37, 200–300 nm) — ambos normalizados para 253,7 nm, mas não intercambiáveis. Qual função está armazenada com qual fonte e domínio é mostrado pelo cartão "Calculation basis" no aplicativo. A Opsytec explica as grandezas subjacentes em grandezas radiométricas e grandezas fotométricas.

Além dos espectros do banco de dados, é possível carregar e avaliar suas próprias medições com as mesmas fórmulas: .spec do software Opsytec SRpro, .isd do SpecWin, e tabelas como .csv, .txt, .dat ou .xlsx. Para tabelas, o Explorer detecta automaticamente o separador, a marca decimal, a coluna de comprimento de onda, as colunas de valores e a unidade; se um arquivo contiver várias colunas de valores, cada coluna se torna um espectro próprio. As unidades reconhecidas vão de W/(m²·nm) passando por mW/cm²/nm até µW/cm²/nm, incluindo a notação W m-2 nm-1.

Os arquivos são processados exclusivamente na memória do navegador: nada é transferido, nada é armazenado, e ao recarregar a página as medições são descartadas. Os espectros carregados aparecem junto com os espectros do banco de dados no gráfico, na tabela comparativa e no relatório em PDF.

Os espectros do banco de dados foram registrados na distância de medição do laboratório de calibração; seus valores absolutos, portanto, dependem da distância e da amostra. Para comparar tipos de lâmpadas, cada espectro pode ser escalonado para um valor-alvo — por exemplo, 10 W/m² na faixa UV-A ou 1 mW/cm² no total. O Explorer então converte todos os valores proporcionalmente: as proporções e os valores de cor permanecem inalterados, enquanto as irradiâncias, doses e tempos de exposição permitidos seguem o valor-alvo.

A duração de exposição definida resulta na exposição radiante H_e = E_e · t e nas doses ponderadas. Por outro lado, o tempo de exposição permitido mostra após qual período o respectivo limite seria atingido. Esses valores servem como orientação para o projeto; a avaliação de um local de trabalho requer uma medição conforme a EN 14255-1 — com um sensor UV radiométrico ou um espectrorradiômetro. Para sistemas de desinfecção UV, a Opsytec resume os requisitos em segurança da desinfecção UV.

O banco de dados contém 66 espectros: 55 lâmpadas e LEDs de 15 classes, além de 11 espectros de referência.

• Lâmpadas de mercúrio de baixa pressão emitem de forma quase monocromática em 254 nm — a clássica da desinfecção UV; versões geradoras de ozônio trazem adicionalmente a linha de 185 nm.
• Lâmpadas de mercúrio de média e alta pressão fornecem um espectro de linhas em toda a faixa UV e são usadas para cura UV; a dopagem com ferro ou gálio desloca a potência para o UV-A.
• Lâmpadas de excímero emitem em banda estreita em 172 nm (ativação de superfície, geração de ozônio) ou em 222 nm (UV-C distante).
• LEDs UV existem como tipos UV-A em torno de 365–405 nm para cura e inspeção por fluorescência, como tipos UV-B e como tipos UV-C em torno de 265–285 nm para desinfecção; seu FWHM é tipicamente de 10 a 15 nm.
• LEDs na faixa visível — fontes azuis, verdes, vermelhas e brancas que reproduzem os iluminantes padrão A, D50 e E — são medidos em toda a faixa visível e, portanto, também fornecem coordenadas de cromaticidade, temperatura de cor e índice de reprodução de cor.
• LEDs infravermelhos emitem em banda estreita entre 750 e 950 nm — além do limite da visibilidade — e são usados em sensoriamento, visão noturna e espectroscopia; seus espectros são medidos até 1045 nm.
• Lâmpadas fluorescentes UV cobrem amplas faixas UV-A ou UV-B, para intemperismo, fototerapia ou armadilhas de insetos.
• Lâmpadas de xenônio e de haleto metálico se aproximam do espectro solar e são usadas em simulação solar e testes de intemperismo.
• Lâmpadas halógenas e de deutério são usadas como fontes de referência: halógena no visível e no infravermelho próximo, deutério no UV.
• Espectros de referência — o sol medido, os espectros de referência AM conforme ASTM G173-03 e os iluminantes padrão conforme CIE 15 — servem como referência quando uma lâmpada deve reproduzir a luz do dia ou um iluminante padrão. Eles não provêm do laboratório de calibração da Opsytec; cada entrada indica sua origem. Ao lado deles está a condição de referência de banda estreita em 365 nm conforme a DIN EN ISO 3059 — a irradiância à qual os medidores UV-A para ensaios por líquidos penetrantes e partículas magnéticas são referenciados; ela foi medida em nosso laboratório de calibração.

Vários espectros selecionados são sobrepostos no gráfico — com "pico = 1" para comparar a forma, ou escalados para um valor-alvo comum para a comparação energética. Os dados brutos de todos os espectros podem ser baixados no banco de dados espectral para lâmpadas UV e LEDs UV.

Onze entradas estão marcadas como tal e não são provenientes do laboratório de calibração; quando uma fonte não gera irradiância — a lâmpada excimer de 172 nm e os iluminantes padrão — a curva é normalizada para 1 W/m², o que mantém a forma e as proporções inalteradas. Os demais espectros são amostras típicas de sua classe de lâmpada, medidos no laboratório de calibração da Opsytec Dr. Gröbel GmbH de acordo com a CIE 250:2022. A dispersão entre amostras, o envelhecimento, a temperatura de operação, o reator e a distância de medição alteram a irradiância absoluta e — em menor grau — a distribuição espectral. Os valores calculados servem para orientação, não para ensaios de aceitação.

Em detalhe: as grandezas cujo espectro de ação ultrapassa a faixa medida são sinalizadas; a temperatura de cor é omitida para cromaticidades distantes do lugar planckiano, e R_a é marcado como não aplicável quando |Duv| ultrapassa 0,0054. Valores vinculativos provêm apenas de uma medição com um instrumento calibrado de forma rastreável — como o espectrorradiômetro SR900 ou o medidor UV RM-12, calibrado no laboratório UV da Opsytec.

A dose é o produto da irradiância e do tempo: H = E · t. O Explorer integra a irradiância na faixa desejada a partir do espectro; a duração da exposição é definida à esquerda. Para grandezas ponderadas — actínica, eritêmica, vitamina D — o espectro é primeiro ponderado com o espectro de ação, em seguida integrado e somente depois multiplicado pelo tempo.

Ele indica após qual tempo o respectivo limite seria alcançado: 30 J/m² para a exposição efetiva actínica conforme EN 14255-1, 10.000 J/m² para UV-A não ponderado e 100 J/m² para o risco de luz azul conforme EN 62471. O valor se aplica ao espectro selecionado na irradiância exibida e não substitui uma avaliação de risco.

Sim. O Explorer lê arquivos .spec, .isd, CSV, TXT e XLSX diretamente no navegador; o arquivo nunca sai do seu computador e não é armazenado. Recarregar a página descarta-o.

A temperatura de cor correlata só tem significado quando a cromaticidade está suficientemente próxima do lócus de Planck. Para fontes UV, lâmpadas de excímero e LEDs de banda estreita, isso não ocorre — nesse caso, o Explorer exibe N/A em vez de um número sem sentido. Pelo mesmo motivo, o índice de reprodução de cor é marcado como não aplicável quando a distância ao lócus se torna grande demais.

Eles são absolutos em W/(m²·nm), medidos na distância de medição do laboratório de calibração. Como essa distância não é adequada para todas as aplicações, cada espectro pode ser escalonado para um valor-alvo; a forma espectral permanece inalterada.

Porque eles descrevem organismos de teste diferentes e, portanto, fornecem resultados diferentes. s_bakt(λ) representa esporos de Bacillus subtilis, o organismo de teste da biodosimetria; s_MS2(λ) representa o enterobacteriófago MS2, o substituto usado para validar sistemas de média pressão. Ambos são normalizados em 253,7 nm e concordam nesse ponto por definição — mas não em outros comprimentos de onda: em 222 nm, s_MS2 é 2,09, enquanto s_bakt é 0,90. Uma fonte excimer de 222 nm, portanto, atua sobre o MS2 mais de duas vezes mais fortemente do que a mesma irradiância em 254 nm, mas ligeiramente menos fortemente sobre esporos de B. subtilis. O Explorer, portanto, apresenta as duas avaliações separadamente. Nenhuma das curvas pode ser transferida para outros organismos.